DE102011052295B4 - Cooling device for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Kühlvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: ein Kühlmodul (110), welches an der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht ist und welches durch eine Kühlleitung mit einem Antriebssystem verbunden ist, um das Antriebssystem zu kühlen, wobei das Kühlmodul aufweist: einen Klimaanlagenkondensator (111), der an einer oberen Rückseite eines Kühlergrills (102) angeordnet ist, einen Radiator (113) für eine elektromotorische Vorrichtung, der parallel unter dem Klimaanlagenkondensator (111) an einer unteren Rückseite eines Stoßfängerlochs (104) angeordnet ist, durch welches Außenluft eingeführt wird, und einen Radiator (115) für einen Energiezellen-Stapel, der hinter dem Klimaanlagenkondensator (111) und dem Radiator (113) für eine elektromotorische Vorrichtung parallel dazu angeordnet ist, und ein Kühlgebläse (117), das hinter dem Radiator (115) für einen Energiezellen-Stapel angeordnet ist, und eine Luftführungseinheit (120), die auf der Vorderseite des Klimaanlagenkondensators (111) und des Radiators (113) für eine elektromotorische Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Luftführungseinheit (120) einen Bypass von Außenluft, die während des Betriebs des Fahrzeugs einströmt, verhindert, wobei sie die Außenluft verteilt und einlässt, wobei die Luftführungseinheit (120) aufweist: vertikale Luftführungsplatten (121), die entlang gegenüberliegender Seiten in Längsrichtung des Klimaanlagenkondensators (111) und des Radiators (113) für eine elektromotorische Vorrichtung gesehen jeweilig montiert sind, und eine horizontale Luftführungsplatte (123), die in einer Horizontalrichtung zwischen dem Klimaanlagenkondensator (111) und dem Radiator (113) für eine elektromotorische Vorrichtung und zwischen den vertikalen Luftführungsplatten (121) montiert ist, und wobei die horizontale Luftführungsplatte (123) an einem unteren Abschnitt des Klimaanlagenkondensators (111) oder an einem oberen Abschnitt des Radiators (113) für eine elektromotorische Vorrichtung angebracht ist.A cooling device (100) for a vehicle, comprising: a cooling module (110) mounted on the front of the vehicle and connected by a cooling line to a drive system for cooling the drive system, the cooling module comprising: an air conditioning condenser (111 ) disposed on an upper rear side of a radiator grill (102), an electromotive device radiator (113) disposed in parallel below the air conditioning condenser (111) at a lower rear side of a bumper hole (104) through which outside air is introduced and a power cell stack radiator (115) disposed behind the air conditioning condenser (111) and the radiator (113) for an electromotive device parallel thereto, and a cooling fan (117) disposed behind the radiator (115) for a power cell stack is arranged, and an air guide unit (120) on the front of the air conditioning conde nsators (111) and the radiator (113) is arranged for an electromotive device, wherein the air guide unit (120) prevents a bypass of outside air, which flows during operation of the vehicle, wherein it distributes and admits the outside air, wherein the air guide unit ( 120) comprises vertical air guide plates (121) respectively mounted along opposite sides in the longitudinal direction of the air conditioning condenser (111) and the radiator (113) for an electromotive device, and a horizontal air guide plate (123) arranged in a horizontal direction between the first and second air guide plates An air-conditioning condenser (111) and the radiator (113) for an electromotive device and between the vertical air guide plates (121) is mounted, and wherein the horizontal air guide plate (123) at a lower portion of the air conditioning condenser (111) or at an upper portion of the radiator ( 113) for an electromotive Vorric attached.
Description
Querverweis zu bezogener AnmeldungCross-reference to related application
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher, um die Kühlleistung eines Kühlmoduls, welches einen Klimaanalagenkondensator, wie z. B. einen Lüftungskondensator, einen Radiator bzw. Kühler für eine elektromotorische Vorrichtung, einen Radiator bzw. Kühler für einen Energiezellen-Stapel, wie z. B. einen Brennstoffzellen- und/oder Batteriezellenstapel, und einen Kühl-Fan bzw. ein Kühlgebläse aufweist, jedes (dieser) Bestandteil(e) in Abhängigkeit von dem (gewünschten bzw. benötigten) Betrag an Wärmeübertragung (Wärmeabführung) und der Betriebstemperatur angeordnet ist, und Außenluft, welche von der Außenseite des Fahrzeugs her zugeführt bzw. einströmt, wird effizient zugeführt und gekühlt.The present invention relates to a cooling device for a vehicle. In particular, the present invention relates to a cooling device for a vehicle, in which, in order to reduce the cooling capacity of a cooling module, which is a Klimaanalagenkondensator such. As a venting condenser, a radiator or radiator for an electromotive device, a radiator or cooler for a power cell stack, such. B. a fuel cell and / or battery cell stack, and a cooling fan or a cooling fan, each (this) component (s) depending on the (desired or required) amount of heat transfer (heat dissipation) and the operating temperature is arranged , and outside air supplied from the outside of the vehicle is efficiently supplied and cooled.
Beschreibung bezogener TechnikDescription related technique
Das wachsende Interesse an Energieeffizienz und an verringerter Umweltverschmutzung hat das Verlangen nach umweltfreundlichen Fahrzeugen vergrößert, die in der Lage sind, die Verbrennungsmotorfahrzeuge im Wesentlichen zu ersetzen. Im Allgemeinen werden derartige umweltfreundliche Fahrzeuge klassifiziert in Elektrofahrzeuge, die von einer Brennstoffzelle oder durch Elektrizität angetrieben werden, oder in Hybridfahrzeuge, die von einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Batterie angetrieben werden.Growing interest in energy efficiency and reduced pollution has increased the demand for green vehicles capable of substantially replacing internal combustion engines. In general, such environmentally friendly vehicles are classified into electric vehicles powered by a fuel cell or electricity, or hybrid vehicles driven by an internal combustion engine and an electric battery.
Im Hinblick auf das elektrische Fahrzeug, das eine Brennstoffzelle anwendet, wird chemische Reaktionsenergie zwischen Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt, um dadurch Antriebsdrehmoment zu erzeugen. In diesem Vorgang wird Wärmeenergie durch die chemische Reaktion in der Brennstoffzelle erzeugt, und diese Wärme muss effektiv abgeführt werden, um die Leistung der Brennstoffzelle zu gewährleisten.With respect to the electric vehicle that employs a fuel cell, chemical reaction energy between oxygen and hydrogen is converted into electric energy to thereby generate drive torque. In this process, heat energy is generated by the chemical reaction in the fuel cell, and this heat must be dissipated effectively to ensure the performance of the fuel cell.
Ferner, sogar bei Hybridfahrzeugen, wird das Antriebsdrehmoment durch Antreiben eines Elektromotors erzeugt, verwendend eine Brennstoffzelle oder Elektrizität, die von einer elektrischen Batterie zugeführt wird, zusammen mit einem vom Verbrennungsmotor zugeführten Drehmoment, der durch Verbrennung von Kraftstoff betrieben wird. Diesbezüglich ist die Leistung des Elektromotors nur dann sicherstellbar, wenn die Wärme, die von der Brennstoffzelle, der Batterie und dem Motor erzeugt wird, effektiv abgeführt wird.Further, even in hybrid vehicles, the driving torque is generated by driving an electric motor using a fuel cell or electricity supplied from an electric battery, together with a torque supplied from the internal combustion engine operated by combustion of fuel. In this regard, the power of the electric motor can only be ensured if the heat generated by the fuel cell, the battery and the engine is effectively dissipated.
Die Kühlvorrichtung
Der Radiator bzw. Kühler
Die Kühler
Jedoch müssen der Radiator
Ferner, da der Klimaanlagenkondensator
Die Druckschrift
Erläuterung der ErfindungExplanation of the invention
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine effizientere Kühlvorrichtung zu schaffen. Demgemäß wird durch die Erfindung eine Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, welche die Vorteile hat, eine Struktur zu haben, bei welcher, gemäß dem Betrag an (gewünschter bzw. geforderter) Wärmeübertragung und gemäß (gewünschter bzw. geforderter) Betriebstemperatur, ein Klimaanlagenkondensator und ein Kühler bzw. Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung parallel (parallel vom Wind durchströmt) an der Vorderseite eines Fahrzeugs angeordnet sind, und bei der ein Kühler bzw. ein Radiator für einen (Brennstoffzellen- und/oder Batteriezellen-Stapel an der Hinterseite des Klimaanlagenkondensators und des Radiators für eine elektromotorische Vorrichtung angeordnet ist, um die Kühlleistung eines Kühlmoduls zu verbessern, sodass die Außenluft, die von der Außenseite des Fahrzeugs her hinein eingeführt wird, effizient verteilt werden kann, zugeführt werden kann und gekühlt werden kann, um dadurch die Kühlleistung zu gewährleisten.It is therefore the object of the invention to provide a more efficient cooling device. Accordingly, the invention provides a cooling device for a vehicle which has the advantages of having a structure in which, according to the amount of (desired) heat transfer and according to (desired or required) operating temperature, an air conditioning condenser and a Radiator for an electromotive device are arranged in parallel (parallel to the wind) at the front of a vehicle, and wherein a radiator for a (fuel cell and / or battery cell stack at the rear of the air conditioning condenser and the Radiator for an electromotive device is arranged to improve the cooling performance of a cooling module, so that the outside air, which is introduced from the outside of the vehicle into it, can be efficiently distributed, can be supplied and can be cooled, thereby ensuring the cooling performance ,
Dazu stellt die Erfindung eine Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.For this purpose, the invention provides a cooling device according to claim 1. Further embodiments are described in the dependent claims.
Die Luftführungseinheit der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung kann ferner aufweisen eine Hilfsführungsplatte, die zwischen den Radiator für einen Energiezellen-Stapel und den Klimaanlagenkondensator und den Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung montiert ist.The air guiding unit of the cooling device according to the invention may further comprise an auxiliary guide plate mounted between the radiator for a power cell stack and the air conditioning condenser and the radiator for an electromotive device.
Das Kühlmodul der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, um ein Kühlmittel zu kühlen, zum Kühlen eines Verbrennungsmotors und einer elektromotorischen Vorrichtung in einem Hybridfahrzeug, durch Wärmeaustausch verwendend die Außenluft, die von der Außenseite des Fahrzeugs her eingeführt wird.The cooling module of the cooling device according to the invention may be provided to cool a coolant for cooling an internal combustion engine and an electromotive device in a hybrid vehicle by using heat exchange using the outside air introduced from the outside of the vehicle.
Das Kühlmodul der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, um ein Kühlmittel zu kühlen zum Kühlen einer elektromotorischen Vorrichtung in einem elektrischen Fahrzeug durch Wärmeaustausch, verwendend die Außenluft, die von der Außenseite des Fahrzeugs eingeführt wird.The cooling module of the cooling device according to the invention may be provided to cool a coolant for cooling an electromotive device in an electric vehicle by heat exchange using the outside air introduced from the outside of the vehicle.
Das Kühlmodul der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, um ein Kühlmittel zu kühlen zum Kühlen eines Verbrennungsmotors in einem Verbrennungsmotorfahrzeug, durch Wärmeaustausch verwendend die Außenluft, die von der Außenseite des Fahrzeugs eingeführt wird.The cooling module of the cooling device according to the invention may be provided to cool a coolant for cooling an internal combustion engine in an internal combustion engine vehicle by using heat exchange using the outside air introduced from the outside of the vehicle.
Gemäß der Erfindung, um die Kühlleistung des Kühlmoduls zu verbessern, sind der Klimaanlagenkondensator und der Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung parallel an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet, und der Radiator für einen Energiezellen-Stapel ist auf der Rückseite des Klimaanlagenkondensators und des Radiators für eine elektromotorische Vorrichtung angeordnet, gemäß dem Betrag der Wärmeübertragung und der Betriebstemperatur, sodass Außenluft, die von der Außenseite des Fahrzeugs eingeführt wird, effizient verteilt, zugeführt und dann gekühlt wird, wodurch die Kühlungseffizienz verbessert wird und eine ausreichende Kühlungsleistung gewährleistet wird.According to the invention, in order to improve the cooling performance of the cooling module, the air conditioning condenser and the radiator for an electromotive device are arranged in parallel on the front side of the vehicle, and the radiator for an energy cell stack is on the rear side of the air conditioning condenser and the radiator for an electromotive Device arranged according to the amount of heat transfer and the operating temperature, so that outside air, which is introduced from the outside of the vehicle, efficient is distributed, supplied and then cooled, whereby the cooling efficiency is improved and a sufficient cooling performance is ensured.
Ferner, dient die Luftführungseinheit, welche verhindert, dass die Außenluft, die von der Vorderseite des Fahrzeugs eingeströmt ist, (unter Umgehung des Kühlmoduls) umgelenkt bzw. abgeleitet wird im Betrieb und die gleichzeitig die Luft verteilt, zum Verteilen und zum Zuführen der Luft an den Klimaanlagenkondensator und an den Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung. Dies dient dazu, eine Kühlleistung zu gewährleisten durch Erhöhen des Betrags an Winddurchgang bzw. an Windgeschwindigkeit, nämlich der Außenluft, die dem Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung zugeführt wird mit einem großen Betrag an Wärmetransfer, wobei damit verbunden ist eine Baugrößenreduzierung und verringerter Platzbedarf in einem kleinen Motorraum, wodurch es möglich ist, die Gestaltung zu vereinfachen.Further, the air guide unit which prevents the outside air having flowed in from the front of the vehicle (bypassing the cooling module) is deflected in operation and at the same time distributes the air for distributing and supplying the air the air conditioning condenser and the radiator for an electromotive device. This is to ensure a cooling performance by increasing the amount of wind passage or wind speed, namely the outside air supplied to the radiator for an electromotive device with a large amount of heat transfer, which is associated with a size reduction and reduced space in one small engine compartment, which makes it possible to simplify the design.
Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, die aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und den Begleitzeichnungen ersichtlich werden.The devices of the present invention have further features and advantages that will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Detailbeschreibungdetailed description
Es wird nun Bezug genommen im Detail auf die zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung, von der Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind und nachfolgend beschrieben werden. Obwohl die Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen erläutert wird, ist es zu verstehen, dass die nachfolgende Detailbeschreibung die Erfindung nicht auf diese exemplarischen Ausführungsformen einschränkt. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur diese exemplarischen Ausführungsformen zu umfassen, sondern um auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen, weitere Ausführungsformen zu umfassen, insofern innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzumfangs.Reference will now be made in detail to the numerous embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings and described below. Although the invention will be elucidated with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the following detailed description does not limit the invention to these exemplary embodiments. On the contrary, the invention is intended to embrace not only these exemplary embodiments, but also numerous alternatives, modifications, variations, and other embodiments, insofar as they are within the scope defined by the claims.
Wie aus
In der Kühlvorrichtung
Hierzu, wie aus
Ferner ist in der Kühlvorrichtung
Das Kühlmodul
Die Luftführungseinheit
Die vertikalen Luftführungsplatten
Die horizontale Luftführungsplatte
Die horizontale Luftführungsplatte
Ferner kann die Luftführungseinheit
D. h., wie aus
Das Kühlungsmodul
D. h., ein Kühlmodul in einem Hybridfahrzeug weist auf einen Klimaanlagenkondensator, der an der Oberseite der Rückseite eines Kühlergrills angeordnet ist, einen Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung, der parallel unter dem Klimaanlagenkondensator angeordnet ist, einen Radiator für einen Verbrennungsmotor, der (der Radiator) auf der Rückseite des Klimaanlagenkondensators und des Radiators für eine elektromotorische Vorrichtung, die parallel angeordnet sind, angeordnet ist, und ein Kühlgebläse, das auf der Rückseite des Radiators für einen Verbrennungsmotor angeordnet ist, wobei die oben erläuterte Luftführungseinheit
Ferner kann das Kühlungsmodul
Das Kühlmodul im Elektrofahrzeug weist auf einen Klimaanlagenkondensator, der an der Oberseite der Rückseite eines Kühlergrills angeordnet ist, einen Radiator für eine elektromotorische Vorrichtung, der parallel unter dem Klimaanlagenkondensator angeordnet ist, und ein Kühlgebläse, das auf der Rückseite des Klimaanlagenkondensators und des Radiators für eine elektromotorische Vorrichtung angeordnet ist und der parallel zur folgenden Struktur angeordnet ist.The cooling module in the electric vehicle includes an air conditioning condenser disposed at the top of the rear of a radiator grille, a radiator for an electromotive device disposed in parallel below the air conditioning condenser, and a cooling fan mounted on the rear side of the air conditioning condenser and the radiator for a radiator electromotive device is arranged and which is arranged parallel to the following structure.
Das Kühlmodul
Das Kühlmodul im Verbrennungsmotorfahrzeug weist auf einen Klimaanlagenkondensator, der auf einer Seite oder auf der Oberseite der Rückseite des Kühlergrills angeordnet ist, einen Radiator für einen Verbrennungsmotor, der parallel unter dem Klimaanlagenkondensator oder in Serie an der anderen Seite davon angeordnet ist, und ein Kühlgebläse, das an bzw. auf der Rückseite des Klimaanlagenkondensators und des Radiators für einen Verbrennungsmotor angeordnet ist. Die oben beschriebene Luftführungseinheit
Wie oben beschrieben ist die Kühlungsvorrichtung
Demgemäß, wenn die Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, sind der Klimaanlagenkondensator
Die Luftführungseinheit
Zur Erleichterung der Erläuterung und akkuraten Definition in den angehängten Ansprüchen sind Ausdrücke wie oben oder unten, vorne usw. dazu verwendet, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen dieser Merkmale wie in den Figuren dargestellt zu beschreiben.For ease of explanation and accurate definition in the appended claims, terms such as top or bottom, front, etc. are used to describe features of the exemplary embodiments with reference to the locations of those features as illustrated in the figures.
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